宇宙的结局是什么?宇宙会有末日吗?宇宙的末日是怎样的?本文马上为你介绍:
宇宙简介
广义的宇宙定义是万物的总称,是时间和空间的统一。狭义的宇宙定义是地球大气层以外的空间和物质。“宇宙航行”的“宇宙”定义就是狭义的“宇宙”的定义,宇宙航行意思就是在大气层以外的空间航行。
而宇宙本质,目前大致有三种概念。
唯心者的意识宇宙,唯物者的物质宇宙,和法则宇宙。
古代对宇宙的定义,有西汉的《淮南子》:“往古来今谓之宙,四方上下谓之宇”。
通过宇宙微波背景辐射的观测发现我们的宇宙已经膨胀了138.2亿年,最新的研究认为宇宙的直径可达到920亿光年,甚至更大。
人类所观察到的部分宇宙的物件大约是由4.9%的普通物质(构成恒星、行星、气体和尘埃的物质)或“重子”,26.8%的暗物质和68.3%的暗能量构成。重子物质构成星系际的“蛛网”。
在宇宙中,地球是目前人类所知唯一一颗有生命存在的星球。
宇宙大爆炸是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型,这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的,并经过不断的膨胀到达今天的状态。
暗物质和暗能量分别通过对普通物质产生的引力作用和推动宇宙做加速膨胀而表明它们的存在。如果暗能量不存在,那么物质间的万有引力作用就会减慢宇宙的膨胀,但是天文观测表明我们的宇宙在做加速膨胀运动。宇宙由一切天体组成。
宇宙的结局
根据宇宙的大爆炸学说可知,宇宙产生于200亿年前,而且在不断膨胀。这使得人们不禁要问,宇宙要膨胀到何时,宇宙的归宿是什么样呢?
宇宙间的万物生生死死,变化无穷。但宇宙永恒、无始无终。然而,宇宙寿命究竟是多少岁?科学家试图破解这个谜团。
宇宙物质的运动是循环衍生的(生命只是物质运动的一种形式)。据计算,任何恒星经过100万亿年都会与另一颗恒星接近一次。这样恒星周围的行星就会被撞出而流离失所。这时,90%的恒星逃离星系,剩余者则形成一个大黑洞。
说到宇宙的年龄,人类不能再用通常的尺度,不是用百万年,而是用亿年为单位。但对宇宙的年龄,科学家们只是在推测和估算,还没有找到一种绝对准确的方法。所以科学家们采用各种方法来取得能够接近真实的结果。用同位素年代法测量地球、月球和太阳年龄是一种好方法。经测定,地球年龄为40亿~50亿年,月球年龄为46亿年,太阳年龄为50亿~60亿年。
运用这种方法测定宇宙年龄,天文学家布查测定的结果为120亿年。球状星团测定法是根据恒星演化理论来测算恒星年龄的一种方法,利用该法求得的宇宙年龄为80亿~180亿年。但是,人们对恒星进行观测发现,最老的恒星年龄约200亿年,因此,180亿年的年龄是不够的。那么,宇宙的年龄到底是多少呢?
哈勃常数测定法是基于宇宙膨胀的观测事实确立的。在一个不断膨胀的宇宙中,测定膨胀速度可通过红移量的测量来获得。测出邻近星系与地球的距离,再由此标定红移与距离的关系,就可求得宇宙的年龄。由此可知,关键是测出邻近星系与地球之间的距离。测量地球与邻近星系之间距离的方法有两种,但两种方法最终求得的宇宙年龄都在100亿~200亿年之间,这就是宇宙存在的年限。
不少科学家对宇宙寿命为100亿~200亿年之间的理论提出了异议。英国著名物理学家斯蒂芬·霍金认为,宇宙将无限膨胀下去。按霍金的说法,宇宙始于悬浮在一片没有时间的真空的豌豆大小的极密物体。简而言之,宇宙有始无终。
宇宙的末日是怎样的?
按照目前人类已经探知的科学,宇宙开始于大爆炸。那么宇宙的结局是什么?满足弗雷德曼的假定模型共有三种。
在第一种模型(即闭合宇宙)中,宇宙膨胀得足够慢,以至于在不同星系之间的引力使膨胀变慢下来,并最终使之停止。然后星系开始相互靠近,宇宙开始收缩。第一类弗利德曼模型的奇异特点是,宇宙在空间上不是无限的,并且是没有边界的。
引力是如此之强,以至于空间被折弯而又绕回到自身,使之相当像地球的表面。如果一个人在地球的表面上沿着一定的方向不停旅行,他将永远不会遇到一个不可超越的障碍或从边缘掉下去,而是最终走到他出发的那一点。
第一类弗利德曼模型中的空间正与此非常相像,只不过地球表面是二维的,而它是三维的罢了。第四维时间的范围也是有限的,然而它像一根有两个端点或边界即开端和终端的线。以后我们会看到,当人们将广义相对论和量子力学结合在一起时,就可能使空间和时间都成为有限的,但却没有任何边缘或边界。
在第二种模型(开放宇宙)中,宇宙膨胀得如此之快,以至于引力虽然能使之缓慢一些,却永远不能使之停止。邻近星系的距离随时间的变化。刚开始时距离为零,最后星系以稳恒的速度相互离开;
在第二类永远膨胀的模型中,空间以另外的方式弯曲,如同一个马鞍面。所以,在这种情形下空间是无限的。
最后,还有第三类解,宇宙的膨胀快到足以刚好避免坍缩。正如下图所示,星系的距离由零开始,永远增大。然而,虽然星系分开的速度永远不会变为零,这速度却越变越慢。
在第三类刚好以临界速率膨胀的弗利德曼模型中,空间是平坦的(所以也是无限的)。
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